Bagaimana memilih material mesin CNC yang tepat?
Bahannya salah, semuanya sia-sia! Untuk menghasilkan produk yang memuaskan, pemilihan bahan merupakan langkah paling mendasar dan langkah paling kritis. Pemesinan CNC dapat memilih banyak material, termasuk material logam, material non-logam, dan material komposit.
Bahan logam yang umum termasuk baja, paduan aluminium, paduan tembaga, baja tahan karat dan sebagainya. Bahan nonlogam adalah plastik rekayasa, nilon, Bakelite, resin epoksi dan sebagainya. Bahan komposit adalah plastik yang diperkuat serat, resin epoksi yang diperkuat serat karbon, aluminium yang diperkuat serat kaca dan sebagainya.
Bahan yang berbeda memiliki sifat fisik dan mekanik yang berbeda, dan pemilihan bahan yang tepat sangat penting untuk kinerja, keakuratan, dan daya tahan komponen. Berawal dari pengalaman saya sendiri, artikel ini akan berbagi dengan Anda bagaimana memilih bahan yang murah dan cocok di antara banyak bahan pengolahan.
Tentukan persyaratan aplikasi produk yang sebenarnya
Pertama, kita perlu menentukan penggunaan akhir produk dan bagian-bagiannya. Misalnya, peralatan medis perlu didesinfeksi, kotak makan siang perlu dipanaskan dalam oven microwave, bantalan, roda gigi, dll., perlu digunakan untuk menahan beban dan banyak gesekan rotasi.
Ubah persyaratan penerapan material menjadi karakteristik material
Setelah menentukan kegunaannya, mulai dari kebutuhan penerapan produk yang sebenarnya, kegunaan produk diselidiki, dan persyaratan teknis serta persyaratan lingkungan dianalisis, dan kebutuhan tersebut diubah menjadi karakteristik material. Misalnya, bagian peralatan medis mungkin harus tahan terhadap panas ekstrim dalam autoklaf; Bantalan, roda gigi, dan material lainnya memiliki persyaratan ketahanan aus, kekuatan tarik, dan kekuatan tekan. Terutama dapat dianalisis dari poin-poin berikut:
01 Persyaratan Lingkungan
Analisis skenario penggunaan aktual dan lingkungan produk; Misalnya: Berapa suhu kerja jangka panjang produk, masing-masing suhu kerja tertinggi/terendah, termasuk suhu tinggi atau suhu rendah? Apakah ada persyaratan perlindungan UV di dalam atau di luar ruangan? Apakah di lingkungan kering atau lingkungan lembab dan korosif? Dll.
02 Persyaratan Teknis
Berdasarkan persyaratan teknis produk, kemampuan yang diperlukan dianalisis, yang dapat mencakup berbagai faktor terkait aplikasi. Seperti: produk harus memiliki kemampuan konduktif, isolasi atau anti-statis yang mana? Apakah pembuangan panas, konduktivitas termal, atau penghambat api diperlukan? Apakah Anda memerlukan paparan pelarut kimia? Dll.
03 Persyaratan Kinerja Fisik
Analisis sifat fisik yang diperlukan dari suku cadang berdasarkan tujuan penggunaan produk dan lingkungan di mana produk tersebut akan digunakan. Untuk suku cadang yang mengalami tekanan atau keausan tinggi, faktor-faktor seperti kekuatan, ketangguhan, dan ketahanan aus sangatlah penting; Untuk bagian yang terkena suhu tinggi dalam waktu lama, diperlukan stabilitas termal yang baik.
04 Persyaratan penampilan dan perawatan permukaan
Penerimaan pasar terhadap suatu produk sangat bergantung pada penampilan, warna dan transparansi bahan yang berbeda berbeda, hasil akhir dan perawatan permukaan yang sesuai juga berbeda. Oleh karena itu, sesuai dengan persyaratan estetika produk, bahan pengolahan harus dipilih.
05 Memproses pertimbangan kinerja
Sifat pemesinan material akan mempengaruhi proses pembuatan dan keakuratan komponen. Misalnya, meskipun baja tahan karat tahan karat dan korosi, namun kekerasannya tinggi, dan alatnya mudah aus selama pemrosesan, sehingga memerlukan biaya pemrosesan yang sangat tinggi, dan ini bukan bahan yang baik untuk diproses. Kekerasan plastiknya rendah, tetapi mudah melunak dan berubah bentuk selama proses pemanasan, dan stabilitasnya buruk, sehingga perlu dipilih sesuai kebutuhan sebenarnya.
Temukan bahan yang sesuai dengan karakteristiknya
Karena persyaratan penerapan produk yang sebenarnya terdiri dari sejumlah konten, mungkin terdapat beberapa bahan yang memenuhi persyaratan penerapan suatu produk; Atau situasi di mana pemilihan optimal persyaratan aplikasi yang berbeda sesuai dengan bahan yang berbeda; Kami mungkin mendapatkan beberapa materi yang memenuhi persyaratan spesifik kami. Oleh karena itu, setelah sifat material yang diinginkan telah ditentukan dengan jelas, langkah seleksi selanjutnya adalah mencari material yang paling cocok dengan sifat tersebut.
Pemilihan calon material diawali dengan review data sifat material, tentunya tidak mungkin menyelidiki ribuan material yang terapan, dan hal tersebut tidak perlu dilakukan. Kita bisa mulai dari kategori materialnya, lalu putuskan terlebih dahulu apakah kita membutuhkan material logam, material non logam, atau material komposit. Kemudian hasil analisis sebelumnya, sesuai dengan karakteristik material, mempersempit pemilihan calon material. Terakhir, informasi biaya bahan digunakan untuk memilih bahan yang paling sesuai untuk produk dari sejumlah calon bahan.
Saat ini, Honscn telah memilih dan meluncurkan sejumlah bahan yang cocok untuk diproses, yang telah menjadi pilihan populer bagi pelanggan kami.
Pengenalan sifat-sifat bahan logam
Bahan logam mengacu pada bahan dengan sifat seperti kilau, keuletan, konduksi mudah dan perpindahan panas. Kinerjanya terutama dibagi menjadi empat aspek, yaitu: sifat mekanik, sifat kimia, sifat fisik, dan sifat proses. Sifat-sifat ini menentukan ruang lingkup penerapan material dan rasionalitas penerapannya, yang menjadi acuan penting bagi kita dalam memilih material logam.
Berikut ini akan diperkenalkan dua jenis bahan logam, paduan aluminium dan paduan tembaga, yang memiliki sifat mekanik dan karakteristik pemrosesan yang berbeda.
Paduan aluminium
Ada lebih dari 1000 nilai paduan aluminium yang terdaftar di dunia, masing-masing nama merek dan artinya berbeda, nilai paduan aluminium yang berbeda dalam kekerasan, kekuatan, kemampuan proses, dekorasi, ketahanan korosi, kemampuan las dan sifat mekanik serta sifat kimia lainnya terdapat perbedaan yang jelas. , masing-masing memiliki kekuatan dan kelemahannya.
kekerasan
Kekerasan mengacu pada kemampuannya menahan goresan atau lekukan. Ini memiliki hubungan langsung dengan komposisi kimia paduan, dan keadaan yang berbeda memiliki efek berbeda terhadap kekerasan aluminium. Kekerasan secara langsung mempengaruhi kecepatan potong dan jenis material perkakas yang dapat digunakan dalam pemesinan CNC.
Dari kekerasan tertinggi yang bisa dicapai, 7 seri > 2 Seri baru > 6 Seri baru > 5 Seri baru > 3 Seri baru > 1 seri.
intensitas
Kekuatan mengacu pada kemampuannya menahan deformasi dan patah, indikator yang umum digunakan antara lain kekuatan luluh, kekuatan tarik dan sebagainya.
Ini merupakan faktor penting yang harus diperhatikan dalam desain produk, terutama bila komponen paduan aluminium digunakan sebagai bagian struktural, paduan yang sesuai harus dipilih sesuai dengan tekanan di bawah.
Ada hubungan positif antara kekerasan dan kekuatan: kekuatan aluminium murni adalah yang terendah, dan kekuatan paduan perlakuan panas seri 2 dan seri 7 adalah yang tertinggi.
kepadatan
Massa jenis mengacu pada massa per satuan volume dan sering digunakan untuk menghitung berat suatu bahan.
Kepadatan merupakan faktor penting untuk berbagai aplikasi yang berbeda. Tergantung pada aplikasinya, kepadatan aluminium akan berdampak signifikan pada cara penggunaannya. Misalnya, aluminium ringan dan berkekuatan tinggi sangat ideal untuk aplikasi konstruksi dan industri.
Kepadatan aluminium adalah sekitar 2700kg/m³, dan nilai densitas berbagai jenis paduan aluminium tidak banyak berubah.
Tahan korosi
Ketahanan korosi mengacu pada kemampuannya menahan korosi ketika bersentuhan dengan zat lain. Ini mencakup ketahanan korosi kimia, ketahanan korosi elektrokimia, ketahanan korosi tegangan dan sifat lainnya.
Prinsip pemilihan ketahanan korosi harus didasarkan pada kesempatan penggunaannya, paduan berkekuatan tinggi yang digunakan dalam lingkungan korosif, harus menggunakan berbagai bahan komposit anti korosi.
Secara umum, ketahanan korosi aluminium murni seri 1 adalah yang terbaik, kinerja seri 5 baik, diikuti oleh seri 3 dan 6, dan seri 2 dan 7 buruk.
kemampuan proses
Kemampuan mesin mencakup kemampuan mampu bentuk dan kemampuan mesin. Karena sifat mampu bentuk berkaitan dengan keadaan, setelah memilih kelas paduan aluminium, perlu juga mempertimbangkan kisaran kekuatan masing-masing keadaan, biasanya bahan berkekuatan tinggi tidak mudah dibentuk.
Jika aluminium akan dibengkokkan, ditarik, ditarik dalam, dan proses pembentukan lainnya, sifat mampu bentuk dari bahan yang dianil penuh adalah yang terbaik, dan sebaliknya, sifat mampu bentuk dari bahan yang diberi perlakuan panas adalah yang terburuk.
Kemampuan mesin paduan aluminium memiliki hubungan yang baik dengan komposisi paduannya, biasanya kemampuan mesin paduan aluminium berkekuatan tinggi lebih baik, sebaliknya, kemampuan mesin paduan aluminium berkekuatan rendah buruk.
Untuk cetakan, komponen mekanis, dan produk lain yang perlu dipotong, kemampuan mesin paduan aluminium merupakan pertimbangan penting.
Sifat pengelasan dan pembengkokan
Kebanyakan paduan aluminium dilas tanpa masalah. Secara khusus, beberapa paduan aluminium seri 5 dirancang khusus untuk pertimbangan pengelasan; Secara relatif, beberapa paduan aluminium seri 2 dan seri 7 lebih sulit untuk dilas.
Selain itu, paduan aluminium seri 5 juga paling cocok untuk membengkokkan produk paduan aluminium sekelas.
Properti dekoratif
Ketika aluminium diaplikasikan pada dekorasi atau acara-acara tertentu, permukaannya perlu diproses untuk mendapatkan warna dan susunan permukaan yang sesuai. Situasi ini mengharuskan kita untuk fokus pada sifat dekoratif material.
Pilihan perawatan permukaan aluminium mencakup anodisasi dan penyemprotan. Secara umum, material dengan ketahanan korosi yang baik memiliki sifat perawatan permukaan yang sangat baik.
Karakteristik lain
Selain ciri-ciri di atas, terdapat sifat konduktifitas listrik, ketahanan aus, tahan panas dan sifat lainnya, yang perlu kita pertimbangkan lebih lanjut dalam pemilihan bahan.
Paduan tembaga
Orichalcum
Kuningan adalah paduan tembaga dan seng. Kuningan dengan sifat mekanik yang berbeda-beda dapat diperoleh dengan mengubah kandungan seng pada kuningan. Semakin tinggi kandungan seng pada kuningan, semakin tinggi kekuatannya dan sedikit lebih rendah plastisitasnya.
Kandungan seng pada kuningan yang digunakan dalam industri tidak melebihi 45%, kandungan seng akan menjadi rapuh dan memperburuk kinerja paduan. Menambahkan 1% timah ke kuningan dapat secara signifikan meningkatkan ketahanan kuningan terhadap korosi air laut dan atmosfer laut, sehingga disebut "kuningan angkatan laut".
Timah dapat meningkatkan kemampuan mesin kuningan. Kuningan timbal biasa disebut sebagai tembaga standar nasional yang mudah dipotong. Tujuan utama penambahan timbal adalah untuk meningkatkan kemampuan mesin dan ketahanan aus, dan timbal memiliki pengaruh yang kecil terhadap kekuatan kuningan. Ukiran tembaga juga merupakan sejenis kuningan timah.
Kebanyakan kuningan memiliki warna, kemampuan proses, keuletan yang bagus, dan mudah untuk dilapisi listrik atau dicat.
Tembaga merah
Tembaga adalah tembaga murni, juga dikenal sebagai tembaga merah, memiliki konduktivitas listrik dan termal yang baik, plastisitas yang sangat baik, proses pengepresan panas dan tekanan dingin yang mudah, dapat dibuat menjadi pelat, batang, tabung, kabel, strip, foil dan tembaga lainnya.
Banyaknya produk yang memerlukan konduktivitas listrik yang baik seperti tembaga elektrokorosi dan batang konduktif untuk pembuatan EDM, instrumen magnetik dan instrumen yang harus tahan terhadap interferensi magnetik, seperti kompas dan instrumen penerbangan.
Apa pun jenis bahannya, satu model pada dasarnya tidak dapat memenuhi semua persyaratan kinerja suatu produk pada saat yang bersamaan, dan itu tidak diperlukan. Kita harus menetapkan prioritas berbagai kinerja sesuai dengan persyaratan kinerja produk, penggunaan lingkungan, proses pemrosesan dan faktor lainnya, pemilihan bahan yang wajar, dan pengendalian biaya yang wajar dengan alasan untuk memastikan kinerja.
Ikuti kami
Dimulai dengan perangkat keras, tidak berhenti pada perangkat keras. Honscn berkomitmen untuk menyediakan layanan satu atap rantai industri pengikat/CNC.